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数字万用表检修步骤及方法详解

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前,国内生产数字万用表的厂家甚多,质量也有优劣,对双面覆铜板的质量问题,在修理时是不易发现的。

数字万用表检修步骤及方法详解

1.数字万用表的检修步骤

查找数字万用表的故障应遵循先外后里先易后难化整为零重点突破的原则,首先大致确定可能出现故障的范围,然后进一步仔细查找。寻找故障有切”4个步骤见表6-7。

表6-7 查找数字万用表故障的步骤

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对一块故障万用表,首先应检查和判别故障现象是共性(所有功能都不能测量),还是个性(个别功能或个别量程),然后区别情况,对症解决。

(1)所有档均不能工作的检修

若所有档均不能工作应重点检查电源电路和A-D转换器电路

检查电源部分时,可取下叠层电池,按下电源开关,用红表笔接被测表内电源负极,黑表笔接表内电源正极(对数字万用表而言),量程转换开关置于二极管测量档,若显示的是二极管的正向电压,则说明电源部分是好的;若偏差大,则说明电源部分有问题。若电源部分出现开路故障,应重点检查电源开关和电池引线等。若出现短路故障,则需要采用断路法,逐步断开使用电源的元器件,重点检查运算放大器定时器及A-D转换器等。若出现短路时,一般都不止损坏一块集成元器件。

检查A-D转换器的具体检查方法如下:

1)被测表的量程转到直流电压最低档。

2)测量A-D转换器工作电压是否正常。根据表内所用A-D转换器型号,对应V+脚和COM脚,并将测量值与它的典型值相比较看是否相符。

3)测A-D转换器的基准电压,目前常用数字万用表的基准电压一般都是100mV或1V,即测量VREF+与COM之间的直流电压,若偏离100mV或1V,可通过外接电位器进行调节。

4)检查输入为零时的显示数。把A-D转换器的正端IN+与负端IN-短接,使输入电压Vin=0,仪表应显示“00.0”或“00.00”。

5)检查显示器的全亮笔画。把测试端TEST脚与正电源端V+短接,使逻辑地变成高电位,全部数字电路停止工作。因每个笔画上都加有直流电压,所以全部笔画亮,表的显示为“1888”或显示“18888”。若存在缺笔画现象,检查A-D转换器对应输出脚与导电胶(或连线),与显示器之间是否有接触不良和断线情况。

(2)个别档有问题的检修

若个别档有问题,说明A-D转换器和电源部分都工作正常。

因为直流电压挡和电阻挡共用一套分压电阻,交直流电流共用分流器,交流电压与交流电流共用一套AC/DC转换器;其他如Cx、HFE、F等都由独立的不同转换器组成。了解它们之间的关系再根据电路图就可很容易找到故障部位

若测量小信号不准确或显示数字跳动大则重点检查量程开关的接触是否良好

(3)测量误差大的检修

若出现测量数据不稳,且数值总是累计增大,短接A-D转换器的输入端,显示数据不为零的情况,则一般是0.1μF的基准电容性能不良所引起的。

根据以上分析,数字万用表的检修基本程序应是:数字表头部分→直流电压→直流电流→交流电压→交流电流→电阻档包括蜂鸣器和检查二极管正向电压降→Cx→hFE、F、H、T等但也不可过分机械,有些明显能看出的问题,可以先处理。在进行调校时,则一定要按照上述程序。

【重要提醒】

对于一块故障数字万用表,首先要分析故障可能出现的部位,然后根据电路图找到故障位置进行更换和修复。因数字万用表是较精密的仪表,更换元器件时一定要用参数相同的元器件,特别是A-D转换器,一定要采用生产厂家经严格筛选的集成块,否则误差达不到所需准确度。

目前,国内生产数字万用表的厂家甚多,质量也有优劣,对双面覆铜板的质量问题,在修理时是不易发现的。树脂板的绝缘强度不够时,主要表现在测量高电压时误差较大,修理时要与分压电阻的阻值变化区别开来。遇到这种情况,最好是采用断路法,寻找故障点。对烧坏碳化的部分要清除干净,才能达到绝缘要求。遇到由双面连线因过渡孔断裂而引起不能输入信号时容易与转换开关不良的现象混淆而难以分开这类故障宜采用短路法寻找故障点

2.数字万用表的检修方法

(1)直观观察法

所谓直观观察法就是凭借感官直接对故障原因做出判断的一种检修方法

1)通过外观检查,能发现如断线、脱焊、搭线短路、熔丝管熔断、元器件损坏、机械性损伤、印制电路上铜箔翘起及断裂等。

2)用手触摸电池、电阻、二极管、晶体管集成电路等的温升情况,可参照电路图找出温升异常的原因。

3)用手检查元器件有否松动、集成电路引脚是否插牢,转换开关是否卡带。(www.xing528.com)

4)是否可以听到异常声音,嗅到有异味。

由于直观感觉法属于主观判断,难免存在一定的局限性,导致某些故障原因难以直观诊断,这时就需要采用通电检查方法。

(2)通电法

1)测电压法。测量各关键点的工作电压是否正常,可较快找出故障点。如测量A-D转换器的工作电压、基准电压等。例如测量IC17106的U+、-COM端之间的电压(+2.8V)、基准电压URFE(100.0mV)等,再与正常值进行比较。为保证测量基准电压的准确度建议采用高准确度的四位半数字万用表进行测量

2)测电流法。测量整机工作电流时,可首先将另一块数字万用表拨至直流200mA档,然后串联在9V叠层电池上,这样就不必打开表壳了。若预先测出电池的路端电压(注意不是开路电压),就很容易算出整机功耗。但需注意,某些数字万用表为了提高密封性,将电池装在机壳内。

3)波形法。用电子示波器观察电路中各关键点的电压波形、幅度、周期(频率)等。下面以单片A-D转换器IC17106的外围电路原理如图6-2所示。主要观察的内容如下:

①观察时钟振荡器波形,从IC17106第脚(OSC3)上应能输出方波电压,频率约为40kHz(对应于测量速度2.5次/s)。允许振荡频率略有偏差但频率稳定性必须良好若振荡器无输出,说明IC17106内部振荡电路损坏,也可能是外部阻容振荡元器件开路。

②观察第脚(BP)的波形,应为50Hz方波,否则是内部的分频器损坏。

③利用双线示波器同时观察相位驱动器输出波形与背电极波形。当该输出端呈显示状态时,两者的波形的相位正好相反,即相位差为180°。

④观察蜂鸣器驱动信号波形,频率一般为1~2.5kHz,因仪表型号而异。多数情况应为2kHz方波。

⑤观察电容档文氏桥振荡器的输出波形,应为400Hz正弦波

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图6-2 IC17106的外围电路

(3)信号追踪法

此方法适用于检查AC/DC转换电路、f/U转换电路、C/U转换电路等例如发现不能测频率时,可用一台音频信号发生器向被检仪表注入幅度和频率都适宜的电压信号,然后从前往后逐级追踪输入信号的去向,同时用示波器观察波形的变化情况,即可迅速判定故障位置。

以DT930F+型数字万用表20kHz档为例,当输入100mV(RMS)、10kHz正弦波信号时,通过IC3b(1/2T1062)放大后应能输出放大整形后的频率信号,再经过IC4(3/4CD4011)进一步整形,从C21输出的应为沿口陡峭的矩形脉冲。最后通过IC5(ICM7555)作f/U转换,滤波后变成直流电压。如果信号从哪—级中断或者波形出现严重失真,就说明前级出现故障。

(4)干扰法

将数字万用表拨至低量程交流电压档(200mV或2V档)。用手捏住表笔尖,利用人体感应电压作为干扰信号,此时液晶屏应出现跳数现象,否则说明输入电路开路。

(5)断路法

在不影响其他部分正常工作的前提下,将可疑部分从单元电路中断开。只要故障消失,就证明故障在被断开部分。

(6)短路法

在前面所讲的检查A-D转换器方法里一般都采用短路法这种方法在修理弱电和微电仪器时用得较多

(7)测量元件法

当故障已缩小到某个或某几个元器件时,可对其进行在线测量或脱离线路的测量。例如用另一块数字万用表可检查出电阻是否短路、断路或阻值改变、电容是否击穿等。测量在线电阻时必须考虑与之并联的其他元器件的影响,必要时可焊下被测电阻的一端再测。鉴于数字万用表中的晶体管和二极管大多采用硅管,最好使用数字万用表的低功率档(10Ω)测量在线电阻,避免硅管导通后影响测量的准确性。

检查分压电阻及分流电阻时须采用准确度较高的四位半数字万用表或用电桥来测量电阻值

(8)替换法

对于可疑的元器件、部件及插件,均可用同类型质量良好的产品进行替换。替换的目的仅在于缩小故障范围减少怀疑对象不一定就能立即查明故障原因但它为进一步确定故障根源创造了条件

(9)软故障查寻法

对软故障有两种处理方法:第一种是检查可疑部位,如印制电路板有无松动、翘曲,插头松动,元器件虚焊或固定不牢,量程转换开关是否接触不良;第二种方法是人为地促使软故障转换成硬故障,例如摇晃仪表,拍打机壳,拨动元器件及引线,同时观察故障有无变化,以确定故障位置。必要时还可连续开机,将要坏的元器件及早损坏,把故障暴露出来。

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